1、二倍体与四倍体葡萄品种形态特征与若干生理指标比较研究 赵旗峰 张晓萍 黄丽萍 王敏 赵雪辉 马小河 山西省农业科学院果树研究所 摘 要： 为了给葡萄倍性选育工作提供理论依据和科学参考价值, 对不同葡萄品种二、四倍体的形态特征、叶绿素含量、原花色素含量及 POD、CAT、MDA 含量进行了测定、分析。结果表明: (1) 不同葡萄品种四倍体在植物学特性方面与二倍体对照, 表现出巨大性的特点; (2) 不同葡萄品种叶片中原花色素含量四倍体高于二倍体; (3) 不同葡萄品种叶片中叶绿素含量四倍体高于二倍体; (4) 不同葡萄品种叶片中 MDA 含量均极低; (5) 不同葡萄品种叶片中 POD、CAT
2、活性四倍体高于二倍体。由此可以看出, 葡萄同源四倍体相对于二倍体植株而言, 不仅其形态方面均表现出巨大性的特点, 同时适应性和抗逆性也均增强。关键词： 葡萄; 不同倍性; 形态特征; 生理指标; 作者简介：赵旗峰, 男, 1975 年出生, 山西临汾人, 助理研究员, 硕士, 主要从事葡萄资源育种和栽培研究。通信地址:030031 山西省太原市龙城大街 79 号山西省农业科学院果树研究所, E-mail:hlp-。收稿日期：2017-07-11基金：山西省科技重点研究项目“葡萄产业提质增效技术开发与示范” (201603D211105) Morphological Characteristic
3、s and A Few Physiological Indices of Diploid and Tetraploid Grape Cultivars: A Comparative StudyZhao Qifeng Zhang Xiaoping Huang Liping Wang Min Zhao Xuehui Ma Xiaohe Shanxi Academy of Agricultural Sciences Pomology Institute; Abstract： To provide theoretical basis and scientific reference for grape
4、 ploidy breeding, we studied andanalyzed morphological characteristics, chlorophyll content, proanthocyanidin content and POD, CAT, MDAcontent of diploid and tetraploid plants of different grape cultivars. Results showed that tetraploid berries hadgreater size than diploid ones. It was also found th
5、at proanthocyanidin and chlorophyll content in leaves oftetraploid plants were higher than that of diploid plants. Results also indicated that MDA content in leaves ofdifferent cultivars was all at a low level. Meanwhile, POD and CAT content in leaves of tetraploid plants werehigher than that of dip
6、loid plants. Therefore, it can be deduced that tetraploid plants had not only greater berrysize but also stronger adaptability and stress resistance than diploid plants of the same cultivar.Keyword： grape; tetraploid; morphological characteristics; physiological indicators; Received： 2017-07-110 引言多
7、倍体在自然界分布极其广泛, 几乎所有真核生物1和绝大部分被子植物2-3,以及所有农作物4, 在进化过程中都经历了多倍化事件。多倍体植物在自然界中普遍存在, 多倍化是推动植物进化的重要因素和物种形成的途径之一5。葡萄是一种世界性的经济作物, 其经济价值与营养价值都比较高, 可以用于酿酒、榨汁、制作葡萄干和鲜食, 因此葡萄在世界各地都广泛种植。葡萄的种植在中国已经有数千年的历史, 是中国的重要果树种之一6。中国是葡萄属植物的主要起源地之一。迄今为止, 起源于中国的葡萄属共有 42 种和 7 变种, 是世界葡萄属植物种类最多、遗传资源最丰富的国家之一7。中国作为世界鲜食葡萄生产第一大国, 多年来中国
8、葡萄育种家一直为培育出大粒、优质的鲜食葡萄新品种而探索。二倍体葡萄通过加倍后可以变为四倍体, 在使得果粒增大、抗性增强8, 达到育种目标的同时, 亦引起其他的一些植物学特征和生物学特性发生相应的变化, 本研究对不同倍性葡萄品种的一些生理生化特性进行了测定, 并对它们之间的相关性进行了差异分析, 找出二倍体、四倍体生理生化特性之间的联系, 旨在为葡萄倍性选育工作提供理论指导和科学参考。1 材料与方法1.1 试验材料二倍体 2-2、四倍体 2-2;二倍体红地球、四倍体红地球;二倍体玫瑰香、四倍体玫瑰香均为山西省果树所国家葡萄资源圃葡萄项目组自繁 (育) 品种, 所有参试品种均正常管理。试验时间为
9、2009 年 4 月2010 年 12 月。理化指标测定所取试材均同品种多株取样混合选取, 冰壶带回实验室即刻测定。试验药品均为分析纯, 分光光度计为岛津 UV-240。1.2 试验方法1.2.1 叶绿素含量的提取与测定参照刘遵春等9对柿树叶片叶绿素含量测定的方法及孙俊宝等10对樱桃叶绿素含量测定方法进行测定。1.2.2 MDA 提取测定采用硫代巴比妥酸显色法进行测定含量的测定, 参照李合生等11的方法。图 1 2-2 二倍体、四倍体形态特征 下载原图图 1 2-2 二倍体、四倍体形态特征 下载原图1.2.3 POD 的提取测定采用愈创木酚显色法进行测定, 参照李合生等11及王伟玲12的方法。
10、1.2.4 CAT 的提取与测定参照采用杨兰芳等13及王群等14紫外分光光度法测定植物过氧化氢酶活性的方法进行测定。1.2.5 SOD 的提取与测定采用抑制氮蓝四唑 (NBT) 光化还原法进行测定, 参照张文军15、曲敏16等的方法。1.2.6 原花色素提取与测定参考郑永丽等17及姚开等18的方法进行测定。2 结果与分析2.1 不同倍性葡萄品种形态特征比较从图 13 可以看出所有参试的葡萄品种与其对照的二倍体相比, 在花序、花蕾、卷须、梢尖、新梢、叶片等形态方面均表现出巨大性的特点, 而且在花期上, 二倍体花期均早于四倍体。2.2 不同倍性葡萄品种生理生化特性比较2.2.1 不同倍性葡萄品种叶
11、绿素含量的比较从图 4 可以看出: (1) 相同倍性、不同品种条件下, 四倍体玫瑰香叶片中叶绿素总量最高, 与红地球、2-2 之间的差异达到显著性水平, 2-2 叶片中的叶绿素总量含量高于红地球, 差异未达到显著性水平。 (2) 相同品种、不同倍性条件下, 叶片中叶绿素总量含量变化的影响不完全相同, 即:二倍体玫瑰香、红地球叶片中的叶绿素总量明显高于四倍体, 不同倍性 2-2 叶片中的叶绿素总量基本相同。 (3) 玫瑰香品种四倍体叶片中的叶绿素总量含量不仅高于其二倍体, 还高于红地球、玫瑰香的二、四倍体。2.2.2 不同倍性葡萄品种 MDA 活性比较从图 5 可以看出: (1) 相同倍性、不同
12、品种条件下, 二倍体 2-2 叶片中 MDA 最高, 与红地球、2-2 之间的差异大, 红地球叶片中的 MDA 含量明显高于玫瑰香;四倍体红地球叶片中 MDA 含量最高, 与 2-2 之间的差异大, 玫瑰香叶片中的MDA 含量略高于 2-2; (2) 相同品种、不同倍性条件下, 叶片中 MDA 含量变化的影响不完全相同, 即:四倍体玫瑰香、红地球叶片中的 MDA 明显高于二倍体;二倍体 2-2 叶片中的 MDA 明显高于四倍体; (3) 2-2 品种二倍体叶片中的 MDA 含量不仅高于其四倍体, 还高于红地球、玫瑰香的二、四倍体。图 2 玫瑰香二倍体、四倍体形态特征 下载原图2.2.3 不同倍
13、性葡萄品种 POD 活性比较由图 6 可以看出: (1) 相同倍性、不同品种条件下, 四倍体叶片中 2-2 品种POD 活性最高, 与玫瑰香之间的差异大;二倍体叶片中 2-2 品种 POD 活性最高, 与红地球、玫瑰香之间的差异大, 红地球叶片中的 POD 活性明显高于玫瑰香; (2) 相同品种、不同倍性条件下, 叶片中 POD 活性变化的影响相同, 即:四倍体叶片中的 POD 活性高于二倍体; (3) 2-2 品种四倍体叶片中的 POD 含量不仅高于其二倍体, 还高于红地球、玫瑰香的二、四倍体。2.2.4 不同倍性葡萄品种 CAT 活性比较由图 7 可以看出: (1) 相同倍性、不同品种条件下, 二倍体红地球叶片中 CAT活性最高, 与红地球、玫瑰香之间的差异不明显, 2-2 叶片中的 CAT 活性与玫瑰香基本一致;四倍体红地球叶片中 CAT 活性最高, 与玫瑰香之间的差异大; (2) 相同品种、不同倍性条件下, 叶片中 CAT 活性变化的影响相同, 即四倍体叶片中的 CAT 活性明显高于二倍体; (3) 红地球品种四倍体叶片中的 CAT 含量不仅高于其二倍体, 还高于红地球、玫瑰香的二、四倍体。图 3 红地球二倍体、四倍体形态特征 下载原图图 4 不同葡萄品种叶绿素含量比较 下载原图
